一种含复合储能装置的冷热电联供系统优化方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种含复合储能装置的冷热电联供系统优化方法，包括以下步骤：建立含有复合储能装置的冷热电联供系统模型；确定含复合储能装置的冷热电联供系统的多目标优化模型和约束条件；使用蜻蜓优化算法进行含复合储能装置的冷热电联供系统优化调度求解问题。本发明专利技术采用热电复合的冷热电联供系统并采用了蜻蜓优化算法有更少的迭代次数、更准确的全局搜索能力以及更好的经济效益，实现了含复合储能装置的冷热电联供系统的最优求解。能装置的冷热电联供系统的最优求解。能装置的冷热电联供系统的最优求解。

【技术实现步骤摘要】
一种含复合储能装置的冷热电联供系统优化方法


[0001]本专利技术涉及冷热电联供系统，特别是涉及一种含复合储能装置的冷热电联供系统优化方法。

技术介绍

[0002]随着现代化脚步的逐渐加快，能源问题成为如今的热点话题。传统的能源系统的耦合性不强，容易造成资源浪费的现象，一种冷热电联供系统加强了各能源系统之间的耦合性，成为如今研究较多的领域。冷热电联供系统可以将盈余的电能转化为热能或冷能供给热负荷或冷负荷使用，以提高资源利用率针对能源调度的一系列问题。
[0003]冷热电联供系统的缺点在于无法实现能源的最优调度，尽管提高了能源的利用率但是系统的运行成本随之增大。于是在冷热电联供系统的基础上发展了含有复合储能装置的冷热电联供系统，以使含有复合储能装置的冷热电联供系统达到最优运行状态。

技术实现思路

[0004]为了解决上述存在的技术问题，本专利技术提供一种含复合储能装置的冷热电联供系统优化方法，以解决能源无法实现最优调度、系统运行成本增大等问题，含有复合储能装置的冷热电联供系统使用改进的优化算法可以在降低系统运行成本的同时提高系统削峰填谷的能力，从而更好地提高能源利用率。
[0005]本专利技术采用的技术方案如下：
[0006]一种含复合储能装置的冷热电联供系统优化方法，包括以下步骤：
[0007]步骤1：建立含有复合储能装置的冷热电联供系统模型；
[0008]步骤2：确定含复合储能装置的冷热电联供系统的多目标优化模型和约束条件；
[0009]步骤3：使用蜻蜓优化算法进行含复合储能装置的冷热电联供系统优化调度求解问题。
[0010]进一步的，步骤1所述含有复合储能装置的冷热电联供系统包括微型燃气轮机、光伏系统、燃气锅炉以及含电热的复合储能系统。
[0011]所述微型燃气轮机建模为：
[0012][0013]其中，P
MT
为燃气轮机发出的电功率，η
MT
为燃气轮机的发电效率，为燃气轮机额定电功率；
[0014][0015]其中，Q
MT
为燃气轮机的余热，ξ为常数，η
i
为燃气轮机的散热衰减系数；
[0016]所述光伏系统建模为：
[0017][0018]其中，P
PV
为光伏系统输出的功率，K为光伏系统的功率温度系数，T为光伏系统电池外表的温度，为标准测试环境下的温度，为标准测试环境下光伏系统发出的功率，G为太阳对光伏系统的光照强度，为标准测试环境下太阳对光伏系统的光照强度；
[0019]所述燃气锅炉建模为：
[0020][0021]其中，Q
GB
为燃气锅炉的燃气量，P
GB
为燃气锅炉发出的热功率，η
GB
为燃气锅炉的热效率，θ
GB
为常数热值；
[0022]进一步地，含电热的复合储能系统包括储电系统和储热系统。
[0023]进一步地，含复合储能装置的冷热电联供系统的多目标优化模型的总运行成本用下式表示：
[0024][0025]其中，F
C
为总运行成本，τ为系数，F
y
(t)为第t时间段内人工成本，F
q
(t)为第t时间段内燃烧废料处理成本，F
p
(t)为复合储能装置中储电系统和储热系统复合成本，t在1到T的时间范围内取值，F
a
为第a种燃料的燃烧成本，a在1到N之间取值；
[0026]含复合储能装置的冷热电联供系统总体的燃料消耗量如下式：
[0027][0028]其中，为总体燃料消耗量，P
MT
为燃气轮机发出的电功率，ω
MT
为燃气轮机的燃料消耗量，Q
GB
为燃气锅炉的燃气量，ω
GB
为燃气锅炉发燃料消耗量，P
e
为电力系统总体的燃料消耗量；
[0029]进一步的，步骤3所述含复合储能装置的冷热电联供系统优化调度的求解使用蜻蜓优化算法，蜻蜓优化算法包括以下步骤：
[0030](1)通过对分离度A
i
、对齐度B
i
、聚集度C
i
、吸引度E
i
以及排斥度P
i
的组合，来描述多目标函数优化问题，引入步长来代表方向：
[0031]ΔX
t+1
＝μΔX
t
+(αA
i
+βB
i
+χC
i
+γE
i
+λP
i
)
[0032]其中，ΔX
t+1
为更新后的步长，ΔX
t
为更新前的步长，μ、α、β、χ、γ、λ为分离度因子；
[0033](2)若在设定的Ω范围内，存在两个变量的欧氏距离小于Ω，则更新步长直到满足设定的终止条件时输出程序：
[0034]X
t+1
＝X
t
+Levy(l)X
t+1
[0035]其中，Levy(l)为飞行方程，蜻蜓算法中引入此方程有利于扩大全局搜索能力，提升收敛速度的能力也较为明显。
[0036]本专利技术所具有的优点和有益效果是：
[0037]本专利技术一种含复合储能装置的冷热电联供系统优化方法，采用热电复合的冷热电联供系统并采用了蜻蜓优化算法有更少的迭代次数、更准确的全局搜索能力以及更好的经
济效益，实现了含复合储能装置的冷热电联供系统的最优求解。
附图说明
[0038]下面结合附图对本专利技术作进一步详述：
[0039]图1为本专利技术优化方法流程图。
[0040]图2为蜻蜓优化算法流程图；
[0041]图3为复合储能与无复合储能装置的总体运行成本对比图；
[0042]图4为复合储能与无复合储能装置的燃料消耗量对比图。
具体实施方式
[0043]下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细描述：
[0044]图1为一种含复合储能装置的冷热电联供系统优化方法运行程序框图，如图1所示，本专利技术一种含复合储能装置的冷热电联供系统优化方法包括以下步骤：
[0045]步骤1：首先获取网络参数及状态变量并构建含复合储能装置的冷热电联供系统模型。
[0046]步骤1所述的含有复合储能装置的冷热电联供系统包括微型燃气轮机、光伏系统、燃气锅炉以及含电热的复合储能系统。
[0047]其中，微型燃气轮机建模为：
[0048][0049]其中，P
MT
为燃气轮机发出的电功率，η
MT
为燃气轮机的发电效率，为燃气轮机额定电功率；
[0050][0051]其中，Q
MT
为燃气轮机的余热，ξ为常数，η
i
为燃气轮机的散热衰减系数；
[0052]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含复合储能装置的冷热电联供系统优化方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：建立含有复合储能装置的冷热电联供系统模型；步骤2：确定含复合储能装置的冷热电联供系统的多目标优化模型和约束条件；步骤3：使用蜻蜓优化算法进行含复合储能装置的冷热电联供系统优化调度求解问题。2.根据权利要求1所述的一种含复合储能装置的冷热电联供系统优化方法，其特征在于：步骤1所述的含有复合储能装置的冷热电联供系统包括微型燃气轮机、光伏系统、燃气锅炉以及含电热的复合储能系统。3.根据权利要求2所述的一种含复合储能装置的冷热电联供系统优化方法，其特征在于：所述微型燃气轮机建模为：P
MT
＝η
MT
P
MTN
其中，P
MT
为燃气轮机发出的电功率，η
MT
为燃气轮机的发电效率，P
MTN
为燃气轮机额定电功率；其中，Q
MT
为燃气轮机的余热，η
i
为燃气轮机的散热衰减系数，P
MT
为燃气轮机发出的电功率，ξ为常数，η
MT
为燃气轮机的发电效率。4.根据权利要求2所述的一种含复合储能装置的冷热电联供系统优化方法，其特征在于：所述光伏系统建模为：其中，P
PV
为光伏系统输出的功率，K为光伏系统的功率温度系数，T为光伏系统电池外表的温度，为标准测试环境下的温度，为标准测试环境下光伏系统发出的功率，G为太阳对光伏系统的光照强度，为标准测试环境下太阳对光伏系统的光照强度。5.根据权利要求2所述的一种含复合储能装置的冷热电联供系统优化方法，其特征在于：所述燃气锅炉建模为：其中，Q
GB
为燃气锅炉的燃气量，P
GB
为燃气锅炉发出的热功率，η
GB
为燃气锅炉的热效率，θ
GB
为常数热值。6.根据权利要求2所述的一种含复合储能装置的冷热电联供系统优化方法，其特征在于：所述含电热的复合储能系统包括储电系统和储热系统。7.根据权利要求1所述的一种含复合储能装置的冷热...

【专利技术属性】
技术研发人员：张铁岩，王启民，赵琰，姜河，李兆滢，宋世巍，王东来，李昱材，王健，林盛，杨君宝，魏莫杋，
申请(专利权)人：沈阳工程学院，
类型：发明
国别省市：